1、四川省宜宾市第四中学校2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）第I卷选择题（54分）一、单选题（每小题6分，共9个小题，共54分；其中1-6题为单选题，7-9题多选题，少选得3分，多选错选得0分）1.如右图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置现把乙分子从a处静止释放，则()A. 乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加D. 乙分子由b到d的过程中
2、，两分子间的分子势能一直增加【答案】B【解析】从a到c分子间的作用力都表现为引力，所以从a运动到c分子做加速运动，到达c时速度最大，所以A错误B正确从a到b分子间引力做正功所以势能减小，C错误从b到c过程中，分子间的引力做正功，势能减小，从c到d分子间斥力做负功，势能增加，所以D错误2.如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁开始时a、b均静止弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力fa0，b所受摩擦力fb=0现将左侧细绳剪断，则剪断瞬间A. fa大小方向都不改变B. fa方向可能改变C. fb0，方向可能向左D. fb0，方向可能向右
3、【答案】B【解析】【详解】剪断绳子之前，由于a受弹簧的弹力和细绳的拉力大小关系不确定，所以所受的静摩擦力方向可能向左也可能向右，但是剪断绳子后，A受到的摩擦力一定向左，选项A错误，B正确；剪断瞬间弹簧的伸长量还来不及改变，因此b受力的情况没有改变，所受的摩擦力仍为零，故选项CD错误；故选B.【点睛】此题考查了摩擦力的大小和方向的判断问题；要考虑清楚物体可能的受力情况，然后进行相关的讨论；要知道弹簧的弹力不能突变，而细绳或杆的弹力则能发生突变；此题意在考查学生对物理问题的全面的分析能力.3.如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端
4、吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（）A. F变大B. F变小C. FN变大D. FN变小【答案】B【解析】试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图：由平衡条件得知，FN和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：FN=G，F=G；使BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，ACD错误故选B考点：共点力的平衡条件4.法拉第在1831年发现了“磁
5、生电”现象如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针实验中可能观察到的现象是 ()A. 线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转B. 线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转D. 用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转【答案】A【解析】分析】电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，据此分析【详解】线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正
6、确，B错误线圈中有无感生电流，与线圈匝数的多少无关，故C错误；小磁针能否偏转，与是否有感应电流有关，与电池的节数无关，故D错误；故选A5.在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A. 三只灯泡的亮度不变B. C灯泡亮度不变，B灯泡变暗C. A灯泡变暗，B灯泡变亮D. A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变【答案】C【解析】分析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流
7、变小，流过灯泡B所在支路的电流变大，流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；综上分析，故D正确【点睛】【详解】6.如图所示，轨道分粗糙的水平段和光滑的圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径两轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以电流强度恒为2A的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动已知金属细杆与水平段轨道间的滑动摩擦因数，N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN=1m，g取10m/s2，则下列说法错误的是（）A. 金属细杆开始运动时的加速度大小为4m/s2
8、B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为C. 金属细杆运动到P点时向心加速度大小为8m/s2D. 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.9N【答案】C【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为：，故A错误；设金属细杆运动到P点时的速度大小为v，从M到P过程，由动能定理得：则得：，故B错误；金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为，故C错误；在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为，故D错误考点：导体切割磁感线时的感应电动势、向心力【名师点睛】本题中安培力是恒力，可以根
9、据功的公式求功，运用动能定理求速度，再根据牛顿运动定律求解轨道的作用力，也就是说按力学的方法研究通电导体的运动问题7.如图所示，在两个点电荷Q1、Q2产生电场中，实线为其电场线分布，虚线为电子（不计重力）从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是 （ ）A. 电子经过A点的加速度比经过B点的加速度大B. Q1的电荷量小于Q2的电荷量C. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能D. 两个点电荷连线中点O的场强为零【答案】AB【解析】A点电场线较B点密集，则A点场强较B点大，电子经过A点的加速度比经过B点的加速度大，选项A正确；由电场线的分布可知，Q1的电荷量小于Q2的电荷量，选项B错误；由电子
10、的运动轨迹可知，Q2带正电，Q1也带正电，则A点的电势高于B点，电子在A点的电势能小于在B点的电势能，选项C错误；由于两电荷带电量不等，则两个点电荷连线中点O的场强不为零，选项D错误；故选A.8.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态下列说法正确的是（ ）A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关
11、闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【答案】AD【解析】【详解】A断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态， BC错误；D开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确9.
12、如图，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计下列说法中正确的是（ ）A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向NC. 金属棒在ab与bc过程中通过电阻R的电荷量相等D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍【答案】BC【解析
13、】【详解】A金属棒运动到a处时，有：，安培力：，由牛顿第二定律得加速度：，故A错误；B金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q指向N，故B正确；C金属棒在ab过程中，通过电阻的电荷量：，同理，在bc的过程中，通过电阻的电荷量，由于，可得，故C正确；D在bc的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，同理，在ac的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，因，因此，故D错误第II卷非选择题（56分）二、实验题（16分）10.某兴趣小组的同学们在学习了动能定理以后，尝试用如图所示的装置来验证动能定理打点计时器接在频率为f的交流电源上，实验前已测出砝码和砝码盘的总质量为m
14、，小车的质量为M（1）挂砝码和砝码盘前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至轻推小车观察到_（2）挂上砝码和砝码盘后，按实验要求打出图中纸带、其中O为起始点，依次每隔5个点为一个计数点，A、B、C、D、E为纸带上选取的连续5个清晰的计数点，测量出A、C、E计数点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则打下C点时小车的速度vc_（3）若将砝码和砝码盘的重力视为小车受到的拉力，从O到C的过程中，只要表达式_成立即验证了动能定理【答案】 (1). 小车做匀速直线运动 (2). (3). mgx2【解析】【详解】（1）1实验前要平衡摩擦力，节木板右侧的高度，直至轻推小车观察到小车做匀速直线运
15、动（2）2每隔5个点为一个计数点，计数点间的时间间隔为：t5T，打C点时的速度为：vC（3）3从O到C过程，由动能定理得：mgx2即：mgx211.某物理兴趣小组想测绘一个标有“ ”小电风扇（线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V，并便于操作实验室备有下列器材：A电池组（电动势为，内阻约为）B电压表（量程为，内阻约为）C电流表（量程为，内阻约为）D电流表（量程为，内阻约为）E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）F.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）G.开关和导线若干（1）实验中所用的电流表应选_（填“C”或者“D”），滑动变阻器应选_（填“E”或者“F”）（2）请用笔
16、画线代替导线将实物图连接成符合这个实验要求的电路_（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于时电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图所示，则电风扇的电阻为_，正常工作时的机械功率为_W【答案】 (1). C (2). E (3). (4). 2.5 (5). 1.5【解析】【详解】（1）电风扇的额定电流，从读数误差的角度考虑，电流表选择C，电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为的误差较小，即选择E（2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻大约，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法可知对应的实物图如图所示；（3）电压表读数小于时电
17、风扇没启动根据欧姆定律得，；正常工作时电压为，根据图象知电流为，则电风扇发热功率，则机械功率.【点睛】解决本题的关键掌握器材选取的原则，即安全，精确以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，电流表内外接的区别；知道有电动机存在的电路是非纯电阻电路，清楚电风扇没启动时电能全部转化为内能，正常工作时电能转化为内能和机械能三、解答题（40分）12.如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中A=30，直角边BC=a在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i如果i=45，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况(结果可用根式表示)(i)求玻璃的折射
18、率n()若入射角i在090之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度【答案】(i) (ii) 【解析】【分析】正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度【详解】(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，由几何关系可知 根据折射定律可求得 ()设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C， 解得： 如图2所示，当 时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P，随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移，入射角增大，入射角等于C时发生全发射，此时入射点计为Q，所以在AC面上PQ之间有光线射出由几何关系知 ，作OD垂
19、直AC，则 所以AC边三有光线射出的宽度 故本题答案是：(i) (ii) 【点睛】对于光路图的题目来说，最主要的是正确画出光路图，在借助几何关系求解13.质量分别为m11 kg，m23 kg小车A和B静止在水平面上，小车A的右端水平连接一根轻弹簧，小车B以水平向左的初速度v0向A驶，与轻弹簧相碰之后，小车A获得的最大速度为v6 m/s，如果不计摩擦，也不计相互作用过程中机械能的损失，求：(1)小车B的初速度v0；(2)A和B相互作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能【答案】（1）4m/s（2）6J【解析】试题分析：由题意可得，当A、B相互作用弹簧恢复到原长时A的速度达到最大，设此时B的速度为，所以
20、：由动量守恒定律可得：，相互作用前后系统的总动能不变：，解得：；第一次弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，设此时A、B有相同的速度v，根据动量守恒定律有：，此时弹簧的弹性势能最大，等于系统动能的减少量：；考点：考查了动量守恒定律，能量守恒定律【名师点睛】两车碰撞过程中，动量与机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出小车B的初速度；弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能14.如图所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角=30的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R=10 的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L=2 m，在整个导轨平面内都有垂
21、直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T，质量m=0.1 kg、连入电路的电阻r=5 的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h=3 m时，速度恰好达到最大值v=2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触.g取10 m/s2.求：（1）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量.（2）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨下端电阻R中产生的热量.【答案】（1）2.8 J（2）0.25 J（3）【解析】试题分析：（1）根据金属棒动能的增加量和重力势能的减小量求出金属棒ab的机械能减小量（2）根据切割产生的感应电动势公式和欧姆定律和安培力公式求出匀速运动时的安培力，结合平衡求出摩擦力的大小，从而得出金属棒在下滑h=3m过程中克服摩擦力做功，结合能量守恒得出整个回路产生的热量，从而得出电阻R上产生的热量（1）杆ab机械能的减少量为：（2）速度最大时ab杆产生的电动势为：产生的电流我：，此时的安培力为：由题意可知，导体棒受的摩擦力大小为：由能量守恒得，损失的机械能等于物体克服摩擦力做功和产生的电热之和电热为，下端电阻R中产生的热量我：
